[实用新型]基于波泥效应的海底波浪能收集和发电装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及可再生能源领域，尤其是一种基于波泥效应的海底波浪能收集和发电装置。

背景技术

波浪能是目前发展最快的可再生清洁能源之一，我国沿海的波浪能储量丰富，约为700万千瓦，有巨大的开发价值和应用前景，在“十二五”发展规划中，中国将海洋能确定为国家战略开发能源。目前海洋环境恶劣，海难频发，中国每年由于海洋风暴及风浪造成的经济损失巨大，沿岸人民的生命安全难以保障，仅我在国，在近十年间由于风暴和灾难性风浪造成的直接经济损失为128亿元/年，死亡总人数2000人以上，控制海浪，避免灾难的需求十分迫切。自然界的消波现象，在世界各地早有记载。在某些地区，海浪与泥泞海底相互作用，波高在一两个波长的距离内即被削减至安全范围内，波浪能耗散量十分明显。但海底泥不稳定，易迁移，导致我国目前仅有1/4海岸线受泥泞保护。目前，利用人工方法有效衰减波浪也成为一大热点。对于人工消波，我国海岸防护工程历史悠久，但多为被动阻挡式防护，对于防护堤破坏大，大量耗散的波浪能亦未得到利用。

目前主要的波浪能收集方式有振荡浮子式、振荡水柱式、近岸式等。但是，现有方式多装设在海面，不仅妨碍船只航行及海洋生态，而且恶劣海况下无法抵抗风浪的冲击破坏，十分脆弱。我国的波浪能发展仍不充足，需要探索更加可靠的收集发电方式。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种效率高的的基于波泥效应的海底波浪能收集和发电装置。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：基于波泥效应的海底波浪能收集和发电装置，包括能量采集装置、机械变频装置和能量转换装置，所述能量采集装置包括柔性毯、刚性架和连接板，柔性毯底部设有刚性架，所述刚性架底部设有连接板，刚性架通过连接板固定在柔性毯上；所述能量采集装置底部设有机械变频装置，该机械变频装置包括主架、底座、受力杆、滚珠丝杠、传动杆、联轴器、曲柄连杆、套筒和滚动轴承，所述底座设在海床上，用于固定能量采集装置，底座上安装主架；所述主架顶部设有受力杆，受力杆底部连接滚珠丝杠上的螺母，所述滚珠丝杠通过滚动轴承固定在主架内部，底部设有联轴器和曲柄连杆，所述传动杆通过曲柄连杆与滚珠丝杠连接，曲柄连杆与传动杆之间设有套筒；所述能量变换装置与机械变频装置连接，该能量变换装置包括顶盖、底盖、防护管、动子永磁体组、定子线圈和定子护管，所述顶盖与底盖之间设有防护管；所述动子永磁体组吸附在传动杆上，其位置在定子护管的内部，所述定子护管的底部固定在底盖上，定子护管上缠绕定子线圈。

优选的，所述柔性毯的材质为硅胶。

优选的，所述刚性架的材质为玻璃纤维。

优选的，所述底座设在海床上。

优选的，所述防护管材质为石英。

优选的，所述曲柄连杆与套筒之间通过螺钉连接。

优选的，所述曲柄连杆与滚珠丝杠之间通过联轴器连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该基于波泥效应的海底波浪能收集和发电装置由波浪能采集系统、机械变频系统、波浪能转换系统三部分组成。上部为波浪能采集装置，利用柔性的硅胶毯承受波浪压力，并在底部固定刚性架，将收集到的波浪压力集中传递到发电节点。下部为能量转换系统，采用永磁体内置式直线发电方式。考虑共振现象对发电量的有利影响，在中部设置机械变频系统，利用丝杆螺母逆传动，高倍率放大能量转换装置的振动频率，使其接近固有频率，优化发电性能。

本产品安装在海床上，模拟海底泥面对海面波浪的削减，基于波泥效应从波浪中收集耗散能量，能够有效降低波浪冲击，有效收集波浪能，且不会妨碍船只航行及海洋生态，在恶劣海况下也能抵抗风浪的冲击破坏，安全可靠，是一种高效可靠的波浪能收集发电装置，值得大力推广。

附图说明

图1为本实用新型的整体示意图；

图2为能量转换装置的爆炸图；

图3为能量采集装置的仰视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。